一種啟動型超級電容器模塊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種啟動型超級電容器模塊，將軟包裝超級電容器單體并聯(lián)后，再采用連接片或超聲波焊接串聯(lián)成超級電容器組,并在一側(cè)疊加泡沫板，輸出端子與超級電容器組采用金屬軟帶連接。所述單體的極耳為金屬鋁片，寬度為20～100mm，極耳位置為上下出極耳。本發(fā)明具有設(shè)計靈活、制作簡單、自由組合方便等優(yōu)點；模塊產(chǎn)品內(nèi)阻低，產(chǎn)品耐振動性好，滿足機(jī)車啟動、電動汽車等大電流使用要求。
【專利說明】一種啟動型超級電容器模塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種啟動型超級電容器模塊，屬于超級電容器【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]超級電容器又叫雙電層電容器(Electrical Double-Layer Capacitor)、電化學(xué)電容器(Electrochemcial Capacitor, EC),是一種新型儲能產(chǎn)品,在其儲能的過程不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這種儲能過程是可逆的。超級電容器可以被視為懸浮在電解質(zhì)中的兩個無反應(yīng)活性的多孔電極板，在極板上加電，正極板吸弓I電解質(zhì)中的負(fù)離子，負(fù)極板吸引正離子。雙電層電容器與可充電電池相比，可進(jìn)行不限流充電，且充電次數(shù)可達(dá)100萬次，因此雙電層電容不但具有電容的特性，同時也具有電池特性，是一種介于電池和電容之間的新型高功率儲能產(chǎn)品。
[0003]超級電容器的單體電壓較低，水系超級電容器電壓只有1.1?1.6V，有機(jī)超級電容器電壓一般為2.5V?2.7V，使用時多采用超級電容器串并聯(lián)提高電壓再使用。單體的串并聯(lián)對超級電容器模塊的性能影響很大，采用普通串并聯(lián)結(jié)構(gòu)往往會產(chǎn)生較大的連接內(nèi)阻，影響超級電容器大電流性能的發(fā)揮。在機(jī)車啟動、混合動力汽車應(yīng)用領(lǐng)域，對超級電容器模塊耐振動、高功率等性能提出了更高要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有超級電容器模塊所存在的連接結(jié)構(gòu)可靠性差，連接內(nèi)阻大、耐振動性能差的缺點，提供一種連接結(jié)構(gòu)安全可靠、低內(nèi)阻高功率、耐振動、使用方便的啟動型超級電容器模塊。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:啟動型超級電容器模塊，包括模塊箱體、超級電容器單體和輸出端子，其改進(jìn)之處是所述超級電容器單體為軟包裝單體，該單體焊接并聯(lián)后再串聯(lián)成超級電容器組，超級電容器組中最后一塊單體與模塊箱體之間放置泡沫板，超級電容器組與輸出端子之間由金屬軟帶連接。
[0006]進(jìn)一步的方案是:所述超級電容器單體由連接片或超聲波焊接串聯(lián)成超級電容器組；所述連接片為上下兩片金屬板，將超級電容器單體的極耳夾在中間，由螺絲緊固；所述超級電容器單體上下出極耳，極耳為金屬鋁片，寬度為20?IOOmm ;所述泡沫板為聚乙烯或聚苯乙烯材質(zhì),密度為0.2?0.6g/cm3,厚度為I?30m ;所述金屬軟帶為多層金屬片軟帶或金屬絲編織軟帶。
[0007]該超級電容器模塊采用單體上下出極耳的結(jié)構(gòu)，使得極耳的寬度得以較大提高，有利于單體極耳內(nèi)阻的降低，并有效降低連接內(nèi)阻。
[0008]超級電容器模塊的正負(fù)極采用銅鍍鎳端子輸出，端子為圓形或方形，采用內(nèi)螺紋與外部線路實現(xiàn)連接。模塊的正負(fù)極承擔(dān)著很大的輸出電流，銅端子可有效減小連接電阻，提高大功率輸出性能及安全性能。金屬軟帶連接端子與超級電容器組，金屬軟帶由多層金屬片組成，也可由金屬絲編織而成，具有柔軟可靠、連接方便的優(yōu)點，同時采用較寬較厚的軟帶能將連接內(nèi)阻降至最低。
[0009]在超級電容器串聯(lián)后模塊較大不易采用超聲波焊接，采用金屬板緊固的方法簡單易行，連接內(nèi)阻較小。
[0010]超級電容器在電動汽車、內(nèi)燃機(jī)車等使用場合隨車輛處于顛簸運(yùn)動狀態(tài)，長期的振動對超級電容器會產(chǎn)生不利影響，本發(fā)明在超級電容器組與模塊箱體間疊加泡沫板后可緩沖超級電容器振動，延長產(chǎn)品使用壽命。同時超級電容器長期使用后會有少量膨脹變形，泡沫板也可抵消該部分形變。
[0011]本發(fā)明還具有軟包裝單體外形尺寸設(shè)計靈活、模塊生產(chǎn)制作工藝簡單、自由組合方便等優(yōu)點。采用本發(fā)明設(shè)計的超級電容器模塊有效降低了模塊產(chǎn)品內(nèi)阻，產(chǎn)品耐振動性好，滿足機(jī)車啟動、電動汽車等大電流工作要求。
[0012]【專利附圖】

【附圖說明】:
附圖為啟動型超級電容器模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]具本實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0014]以制作的48V160F啟動型超級電容器模塊為例，首先生產(chǎn)制作上下出極耳結(jié)構(gòu)的1000F軟包裝超級電容器單體1，極耳2為金屬鋁片，寬度為80mm。
[0015]每3只超級電容器單體I采用超聲波焊接機(jī)將正負(fù)極極耳分別焊接并聯(lián)。再采用超聲波串聯(lián)焊接成超級電容器組，或采用上下兩片連接片3將并聯(lián)后兩組單體的正負(fù)極耳2夾緊并用螺絲緊固。依次串聯(lián)18組并聯(lián)單體后形成48V160F超級電容器組。
[0016]超級電容器組最后一個單體上緊密疊加一片泡沫板4，其材質(zhì)為聚苯乙烯，密度為
0.5g/cm3，厚度為10_。并將其一起安裝固定在模塊箱體5內(nèi)。采用紫銅加工成圓形帶內(nèi)螺紋的輸出端子6，并進(jìn)行鍍鎳處理。
[0017]采用多片50mm寬銅箔疊加組成的金屬軟帶連接到超級電容器組和輸出端子上，與超級電容器組的連接可采用螺絲緊固的方法，與輸出端子的連接可采用鉚釘鉚接的方式實現(xiàn)。加裝箱體蓋板等輔助部件后，完成48V160F啟動型超級電容器模塊的制作。采用交流阻抗儀，IOOOHz頻率檢測模塊內(nèi)阻，測試結(jié)果顯示模塊內(nèi)阻為7.9πιΩ。本發(fā)明有效降低了超級電容器模塊內(nèi)阻，具有優(yōu)良的大電流放電性能，瞬間放電電流可達(dá)2000Α以上。
[0018]本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種啟動型超級電容器模塊，包括模塊箱體、超級電容器單體和輸出端子，其特征是所述超級電容器單體為軟包裝單體，該單體焊接并聯(lián)后再串聯(lián)成超級電容器組，超級電容器組中最后一塊單體與模塊箱體之間放置泡沫板，超級電容器組與輸出端子之間由金屬軟帶連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的啟動型超級電容器模塊，其特征在于:所述超級電容器單體由連接片或超聲波焊接串聯(lián)成超級電容器組。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的啟動型超級電容器模塊，其特征在于:所述連接片為上下兩片金屬板，將超級電容器單體的極耳夾在中間，由螺絲緊固。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的啟動型超級電容器模塊，其特征在于:所述超級電容器單體上下出極耳，極耳為金屬招片，密度為20?100mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的啟動型超級電容器模塊，其特征在于:所述泡沫板為聚乙烯或聚苯乙烯材質(zhì)，密度為0.2?0.6g/cm3,厚度為I?30mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的啟動型超級電容器模塊，其特征在于:所述金屬軟帶為多層金屬片軟帶或金屬絲編織軟帶。
【文檔編號】H01G11/72GK103779103SQ201210395813
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月18日
【發(fā)明者】蘇迎東, 熊廷玉, 楊叢利, 張華 , 許謙 申請人:雙登集團(tuán)股份有限公司